光刻机照明系统匀光单元光学设计与仿真

作     者：王刚 李中梁 袁春晓 张方 Wang Gang;Li Zhongliang;Yuan Chunxiao;Zhang Fang

作者机构：中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室上海201800 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2023年第50卷第13期

页      面：131-141页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：上海市集成电路科技支撑专项(20501110600) 上海市政府间科技合作计划(20500711300) 中国科学院青年创新促进会资助项目 

主　　题：光学设计 光刻 照明系统 匀光单元 照明均匀性 

摘      要：针对光刻机照明系统矩形光场的均匀照明需求,提出了一种基于单排平凸微柱面镜阵列与小长宽比积分棒相结合的匀光单元方案。分析了小长宽比积分棒输入光场的角度分布特性和宽度对照明均匀性的影响。使用单排平凸微柱面镜阵列进行预匀光可以满足积分棒输入光场需求。采用光线方向余弦的分布偏差表征照明均匀性,构造了匀光单元透镜组的均匀性评价函数,并以KrF光刻机匀光单元为对象,利用CODE V软件对平凸微柱面镜和聚光镜组进行了自动优化设计。在LightTools中对该匀光单元进行仿真验证,结果表明,在不同部分相干因子的传统照明模式和环形照明模式下输出光场的积分非均匀性均小于0.43%,优于基于弥散斑均方根评价函数优化设计的对照组结果,对相关工程设计有一定参考意义。